城市軌道交通消防泵控制方案研究

付文剛

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，西安 710043)

城市軌道交通消防泵控制方案研究

付文剛

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，西安 710043)

介紹火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)消防泵的多種啟動(dòng)控制方案，根據(jù)消火栓按鈕對(duì)消防泵的控制在民用建筑工程和城市軌道交通工程中的不同控制要求，結(jié)合重慶市當(dāng)?shù)叵啦块T的意見和具體要求，對(duì)消火栓按鈕控制消防泵的方式提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并從功能、可靠性等多方面分析，得出在城市軌道交通工程中消火栓按鈕與手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕不能合并設(shè)置的結(jié)論。

城市軌道交通;火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng);消防泵;消火栓

隨著我國城市軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展，防災(zāi)是其中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，特別是軌道交通車站這種人流密度大的場(chǎng)所，更要通過技術(shù)手段保證乘客的人身和財(cái)產(chǎn)安全，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可以安全準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)火災(zāi)早期探測(cè)報(bào)警和火災(zāi)時(shí)消防聯(lián)動(dòng)控制，以爭(zhēng)取人員逃生時(shí)間。

城市軌道交通火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)，貫徹執(zhí)行國家"預(yù)防為主，防消結(jié)合"的消防工作方針，全線按同一時(shí)間內(nèi)發(fā)生一次火災(zāi)考慮救災(zāi)。設(shè)置在控制中心的中央級(jí)和在車站的車站級(jí)兩級(jí)監(jiān)控方式，對(duì)全線進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警，車站控制室作為火災(zāi)時(shí)的消防指揮中心指揮救災(zāi)。車站級(jí)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)(以下簡稱FAS)由火災(zāi)報(bào)警控制器、圖形工作站、消防電話、消防廣播、各種火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕、監(jiān)視和控制模塊等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組成?；馂?zāi)時(shí)FAS需要對(duì)消防泵等相關(guān)消防設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。

1 消防泵啟動(dòng)控制方案

根據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，軌道交通工程中FAS對(duì)消防泵的啟動(dòng)控制可以分為火災(zāi)報(bào)警控制器(以下簡稱FACP)聯(lián)動(dòng)啟泵方式、綜合后備盤(以下簡稱IBP盤)啟泵方式和消火栓按鈕啟泵方式。

1.1 火災(zāi)報(bào)警控制器(FACP)聯(lián)動(dòng)啟泵方式

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2003)“19.2.11 消防值班控制室應(yīng)能控制消防泵的啟、停;設(shè)消防泵的消火栓處應(yīng)設(shè)消火栓按鈕，向消防控制室發(fā)送要求啟動(dòng)消防泵的信號(hào);應(yīng)能顯示消防泵的工作和故障狀態(tài)、消火栓按鈕工作位置和手動(dòng)/自動(dòng)開關(guān)位置。”

當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由消防人員按下設(shè)在消火栓箱處的消火栓啟泵按鈕，通過輸入模塊將按鈕啟泵信號(hào)采集并傳到車站控制室的FACP，發(fā)出聲光報(bào)警器報(bào)警信號(hào)，并在車站FAS工作站上彈出確認(rèn)火災(zāi)的對(duì)話框，車站控制室值班員通過現(xiàn)場(chǎng)人員確認(rèn)為真實(shí)火災(zāi)后，車站控制室工作人員按下確認(rèn)按鈕，F(xiàn)ACP通過輸出模塊給消防泵控制柜發(fā)出啟泵控制命令，控制消防泵啟動(dòng)，并把消防泵的各種運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)通過輸入模塊采集至車站控制室的FACP，通過人機(jī)界面顯示出來，以供消防救災(zāi)指揮人員指揮救災(zāi)。

若經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)該火災(zāi)報(bào)警為誤報(bào)，則車站控制室工作人員在FACP上消除報(bào)警音響，并使自動(dòng)系統(tǒng)恢復(fù)為火災(zāi)監(jiān)視模式。

1.2 綜合后備盤(IBP盤)啟泵方式

根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116—98):“5.3.2 消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)的控制設(shè)備當(dāng)采用總線編碼模塊控制時(shí)，還應(yīng)在控制室設(shè)置手動(dòng)直接控制裝置?！奔啊兜罔F設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2003)“19.2.16 車站FAS對(duì)消防泵和專用防煙、排煙風(fēng)機(jī)除設(shè)自動(dòng)控制外，還應(yīng)設(shè)手動(dòng)控制。”

在城市軌道交通車站控制室的IBP盤上設(shè)有消防泵的啟動(dòng)、停止按鈕，用于手動(dòng)直接控制消防泵的啟停。這種控制方式也可以作為FACP通過模塊聯(lián)動(dòng)控制的一種后備啟泵方式，在FAS主機(jī)或者輸出模塊等電子設(shè)備發(fā)生故障情況下無法正常聯(lián)動(dòng)時(shí)，車站值班員可以通過按壓對(duì)應(yīng)按鈕的方式直接啟動(dòng)或停止消防泵。

設(shè)在IBP盤上的啟動(dòng)按鈕和停止按鈕都帶有鉛封，在正常情況下不能隨意使用，在需要使用時(shí)要破封并記錄。施工時(shí)需要從IBP盤到消防泵控制柜敷設(shè)專用控制線纜。

1.3 消火栓按鈕啟泵方式

根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50045—95(2005年版):“7.4.6.7 臨時(shí)高壓給水系統(tǒng)的每個(gè)消火栓處應(yīng)設(shè)直接啟動(dòng)消防水泵的按鈕?！焙汀断缆?lián)動(dòng)控制系統(tǒng)》(GB 16806—2006):“4.12.1.2 消火栓按鈕應(yīng)具有向消火栓水泵控制器或消防聯(lián)動(dòng)控制器發(fā)送啟動(dòng)控制信號(hào)，并接收水泵啟動(dòng)回答信號(hào)的功能?！备鶕?jù)規(guī)范要求，從消火栓按鈕到消防泵控制柜敷設(shè)有專門的控制電纜，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由消防人員按下消火栓按鈕，可直接啟動(dòng)消防泵，當(dāng)消防泵運(yùn)行后，消防泵控制柜反饋泵的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)到消火栓按鈕，點(diǎn)亮消火栓按鈕上的綠色回答指示燈。消火栓按鈕啟泵有如下2種接線方式。

方式一:利用消火栓按鈕的動(dòng)斷接點(diǎn)(常閉接點(diǎn))，使車站內(nèi)所有消火栓按鈕串聯(lián)連接，具有平時(shí)對(duì)斷線或開關(guān)、線路接觸不良等故障進(jìn)行監(jiān)視以及線路檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，但是需要給消火栓按鈕長時(shí)間供電，存在電子設(shè)備發(fā)生故障時(shí)容易引起誤報(bào)的缺點(diǎn)，消火栓按鈕串聯(lián)接線示意見圖1。

方式二:利用消火栓按鈕的動(dòng)合接點(diǎn)，使車站內(nèi)所有消火栓按鈕并聯(lián)連接，只在按鈕按下時(shí)才會(huì)接通電路，不需要給按鈕長時(shí)間供電，不容易引起誤報(bào)，但對(duì)斷線或開關(guān)和線路接觸不良等故障不能進(jìn)行監(jiān)視和線路檢測(cè)，消火栓按鈕并聯(lián)接線示意見圖2。

2 消火栓按鈕啟泵控制方案的優(yōu)化

圖1 消火栓按鈕串聯(lián)接線示意

消火栓按鈕直接控制消防泵啟動(dòng)的方式固然滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和消防驗(yàn)收的要求，但是城市軌道交通車站作為一個(gè)公共場(chǎng)所人流多，人員結(jié)構(gòu)復(fù)雜，當(dāng)消火栓按鈕被誤按時(shí)會(huì)引起消防泵的錯(cuò)誤啟動(dòng)，帶來不必要的損失。因此，重慶市軌道交通在消防審查時(shí)，當(dāng)?shù)叵啦块T對(duì)此提出異議，如何能通過消火栓按鈕直接控制消防泵啟動(dòng)滿足消防要求，同時(shí)又能避免誤動(dòng)作引起消防泵的錯(cuò)誤啟動(dòng)，針對(duì)此要求提出了如下優(yōu)化解決方案。

在車站控制室的 IBP盤上增設(shè)1個(gè)“消防泵手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)”和1個(gè)“啟泵請(qǐng)求指示燈”。消火栓啟泵按鈕的一組接點(diǎn)信號(hào)由FAS通過總線接至FACP，另接一組接點(diǎn)接至IBP盤顯示消火栓按鈕報(bào)警。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，按下現(xiàn)場(chǎng)的消火栓按鈕，報(bào)警信號(hào)和要求啟泵信號(hào)分別至FACP和IBP盤，平時(shí)車站控制室有人值守，IBP盤上的“消防泵手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)”打至手動(dòng)，消火栓按鈕啟泵的報(bào)警信號(hào)在IBP盤上顯示，點(diǎn)亮“啟泵請(qǐng)求指示燈”，經(jīng)車站值班人員確認(rèn)為真實(shí)火災(zāi)后，通過IBP盤上設(shè)置的消防泵啟動(dòng)按鈕，手動(dòng)直接控制消防泵的啟動(dòng)。若車站控制室無人值守，則“消防泵手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)”打至自動(dòng)，按下現(xiàn)場(chǎng)的消火栓啟泵按鈕可以直接啟動(dòng)消防泵。優(yōu)化后的消火栓按鈕啟泵控制方案如圖3所示。

圖2 消火栓按鈕并聯(lián)接線示意

從圖3中可以看出，消火栓按鈕未被按下，且消防泵處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，水泵停止指示燈D5點(diǎn)亮，其余D1～D4熄滅。當(dāng)“手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)”SA處于自動(dòng)啟泵狀態(tài)，有火災(zāi)發(fā)生后，按下任意一個(gè)消火栓箱內(nèi)的消火栓按鈕，“啟泵請(qǐng)求指示燈”D1隨消火栓按鈕按動(dòng)閃亮，同時(shí)啟動(dòng)消防泵，隨后點(diǎn)亮消火栓按鈕內(nèi)的綠色指示燈。

圖3 消火栓按鈕啟泵控制優(yōu)化方案

當(dāng)“手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)”SA處于手動(dòng)啟泵狀態(tài)，有火災(zāi)發(fā)生后，按下任意一個(gè)消火栓箱內(nèi)的消火栓按鈕，“啟泵請(qǐng)求指示燈”D1隨消火栓按鈕按動(dòng)閃亮，車站控制室值班員收到該報(bào)警信號(hào)，經(jīng)過人工確認(rèn)為真實(shí)火災(zāi)后，按下IBP盤上的啟泵按鈕，手動(dòng)直接控制消防泵啟動(dòng)。

3 消火栓按鈕與手報(bào)按鈕合設(shè)對(duì)消防泵控制方案的影響

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的消火栓按鈕與手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕，都可以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由現(xiàn)場(chǎng)人員按下按鈕起到報(bào)警的作用，那么這二者到底能否合并設(shè)置，或者合并設(shè)置存在哪些問題呢?在軌道交通相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范上對(duì)此沒有明確的說法，從以下方面進(jìn)行簡要分析。

3.1 功能作用

手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕是在當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，車站工作人員、乘客、消防人員等任何人員均可以通過按壓手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕來達(dá)到向消防控制室發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。

消火栓按鈕是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，只有專門的消防人員才能按壓該按鈕，向消防控制室發(fā)送報(bào)警信號(hào)，通過該信號(hào)觸發(fā)聯(lián)動(dòng)控制指令啟動(dòng)消防泵;或者消防人員通過按下消火栓按鈕直接遠(yuǎn)程啟動(dòng)消防泵。

因此，雖然兩者信號(hào)都會(huì)從現(xiàn)場(chǎng)傳到消防控制室，但兩種信號(hào)所起到的功能和作用各不同，手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕只報(bào)警不啟動(dòng)消防泵，消火栓按鈕不僅可以報(bào)警還可以啟動(dòng)消防泵。

3.2 設(shè)置原則

手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕按照《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116—98)要求，每個(gè)防火分區(qū)應(yīng)至少設(shè)置1個(gè)手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕;從一個(gè)防火分區(qū)內(nèi)的任何位置到最鄰近的一個(gè)手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕的距離不應(yīng)大于30 m;手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕宜設(shè)置在公共活動(dòng)場(chǎng)所的出入口處，應(yīng)設(shè)置在明顯和便于操作部位。

消火栓按鈕按照《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》(GB50490—2009)要求，在設(shè)有消防泵的消火栓處應(yīng)設(shè)消火栓按鈕，一般安裝在消火栓箱內(nèi)。如果市政給水管網(wǎng)的水壓能夠滿足消火栓系統(tǒng)的要求，則無需設(shè)消火栓按鈕。

3.3 可靠性

若將二者功能合并，當(dāng)按下合并按鈕后，向消防控制室的FACP發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的同時(shí)啟動(dòng)消防泵。如果這是一個(gè)誤動(dòng)作，而不是真正的火災(zāi)發(fā)生，會(huì)使整個(gè)車站消防管網(wǎng)內(nèi)的水壓迅速增加，可能導(dǎo)致管網(wǎng)破裂，造成消防給水系統(tǒng)損壞。

如果合并按鈕只向消防控制室的FACP發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，F(xiàn)ACP根據(jù)聯(lián)動(dòng)控制邏輯，通過輸出模塊間接啟動(dòng)消防泵。當(dāng)FACP或者輸出模塊這些電子器件發(fā)生故障，就會(huì)使消防泵不能及時(shí)啟動(dòng)，從而可能造成重大的火災(zāi)事故。

3.4 結(jié)論

通過以上幾方面的分析，從安全、可靠角度考慮，城市軌道交通車站的消火栓按鈕與手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕應(yīng)分別設(shè)置，不宜合并，否則會(huì)對(duì)消防泵控制方案產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

4 結(jié)語

確定城市軌道交通消防泵控制方案，應(yīng)在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求的前提下，設(shè)計(jì)者要與當(dāng)?shù)叵啦块T充分溝通后，根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w要求，從可靠、實(shí)用的角度對(duì)消防泵控制方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。使火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制功能更加完善，最大可能地發(fā)揮其報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制功能，更好地為軌道交通安全、快捷運(yùn)營服務(wù)。

［1］ 中華人民共和國建設(shè)部.GB50157—2003 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國計(jì)劃出版社，2003.

［2］ 中華人民共和國建設(shè)部.GB50116—98 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國計(jì)劃出版社，1999.

［3］ 中華人民共和國建設(shè)部.JGJ16—2008 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［4］ 國家技術(shù)監(jiān)督局，中華人民共和國建設(shè)部.GB50045—95 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(2005年版)［S］.北京:中國計(jì)劃出版社，2005.

［5］ 中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.重慶市軌道交通六號(hào)線一工程火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)［Z］.西安:中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2009.

［6］ 劉沙.地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置方案選擇［J］.消防科學(xué)與技術(shù)，2008，27(10):769-771.

［7］ 沈友弟.地鐵的消防安全問題及其對(duì)策［J］.消防科學(xué)與技術(shù)，2006，25(2):260-264.

［8］ 中華人民共和國建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50016—2006 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］.北京:中國計(jì)劃出版社，2006.

［9］ 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB16806—2006 消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)［S］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

［10］楊志文.消防泵聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.自動(dòng)化與信息工程，2011(4):46-47.

［11］中華人民共和國建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50166—2007 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］.北京:中國計(jì)劃出版社，2008.

［12］中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GBGB50490—2009 城市軌道交通技術(shù)規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008.

Research on Control Method of Fire Pump Used in Urban Rail Transit

FU Wen-gang
(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd.，Xi'an 710043，China)

Various starting methods of fire pump under the control of automatic fire alarm system were introduced here.And then，according to the different control requirements of the fire hydrant button used for controlling the fire pumps respectively in civilian construction project and urban rail transit project，as well as combined with the opinions and specific requirements of the fire department of Chongqing city，the design scheme of optimal method of the fire hydrant button used for controlling the fire pump was proposed.Finally by making the analysis on many aspects such as the function，reliability and so on，the conclusion was drawn that:in urban rail transit project，it should be forbidden to merge the fire hydrant button with the manual fire alarm call button into one.

urban rail transit;automatic fire alarm system;fire pump;fire hydrant

U231+.96

A

1004-2954(2013)10-0125-04

2013-02-21;

2013-04-13

付文剛(1981—)，男，工程師，2004年畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)自動(dòng)控制專業(yè)，工學(xué)學(xué)士。